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新一代计算架构 :超异构计算
黄 朝 波
矩 向 科 技
目 录
1. 业务应用和算力基础
2. 微观性能和宏观算力
3. 计算架构的发展现状和面临的挑战
4. 从异构走向超异构及相关案例
5. 超异构处理器HPU
算 力 :数 字 经 济 核 心 生 产 力
l 算力在数字经济、数字社会和数字政府等领域得
到广泛应用 ,算力赋能千行百业。
l 算力已成为继热力、电力之后新的关键生产力。
l 计算力指数平均每提高1个百分点 ,数字经济和
GDP将分别增长3.5‰和1.8‰。
l 算力规模与经济发展水平呈现出显著的正相关关
系 ,算力规模越大 ,经济发展水平越高。
文献1:IDC、浪潮、清华全球产业研究院联合发布的 《2021—2022全球计算力指数评估报告》。
文献2 : 《算力 :数字经济的核心生产力》,方正梁 ,人民邮电报。
A I算 力 需 求 指 数 级 增 长
l OpenAI 2018年报告 :自2012 年以来 ,AI训
练的算力呈指数级增长 ,每 3.4个月翻一倍。
七年间,AI算力增长了超过 300,000 倍。
l 与2012年的模型相比 ,2020年提出的模型需
要600万倍的计算能力。
l 2023-2028年 ,AI所需算力将超100万倍。
l ChatGPT的成功表明 :大力真的可以出奇迹 !
文献1:Mehonic A, Kenyon AJ. Brain-inspired computing needs a master plan. Nature 2022;604(7905) 255–260.
文献2 :S. Zhu, T. Yu, T. Xu, H. Chen, S. Dustdar, S. Gigan, D. Gunduz, E. Hossain, Y. Jin, F. Lin et al., “Intelligent Computing
The Latest Advances, Challenges and Future”, INTELLIGENT COMPUTING, 3 Jan 2023, Vol 2
自动 驾 驶 汽 车 ,又 一 个 算 力 吞 金 兽
l 大部分观点认为 :L5级别 自动驾驶算力至少需要
4,000 TOPS;也有部分观点认为 :需要超过
10,000 TOPS。
l 传感器数量越来越多 ,感知精度越来越高 ,AI模
型越来越大 ,娱乐需求越来越丰富,各种需求促
使着算力爆发式增长。
l L5阶段 ,对娱乐的需求会猛增 ,综合算力需求超
过20,000 TOPS。
l 永无止境 :更多更高的综合性需求 ,需要汽车平
台算力持续快速增长。
元 宇 宙 , 巨 量 算 力 支 撑 虚 实 融 合
元宇宙需要源源不断的 “算力能源”。要想实现元宇宙级别的体验 ,需将算力提升至少10,000倍 :
l 沉浸感所需的16K效果 ,需要280.7Gbps带宽。目前的算力基础设施 ,还难以支撑如此高数据量的传输、处理和存储。
l AI算力数量级提升 :①支撑数字人的AI算力需求急速增长 ; ②元宇宙快速发展 ,数字人的数量也会猛增。
文献1:https ///questionanswer/ 134906922
文献2-3 :电影 《头号玩家》剧照、电影 《失控玩家》剧照
问 题 本 质
落后的算力基础和先进的业务需求之间的矛盾 !
文献 :电影 《让子弹飞》剧照
目 录
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